JP2000015348A - 電縫管成形機の成形ロール保持機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電縫管成形機の成形ライン上の帯状金属板の
左右端部を押し付けて成形する成形ロールを、金属板の
幅や板圧等の形状に合わせて理想的な位置に配置するこ
とは難しかった。 【解決手段】 成形ライン上の帯状金属板の両側を、成
形ラインの搬送方向に対して直交した軸芯を有する成形
ロール９で押し付け成形する電縫管成形機において、前
記成形ロール９を回転自在に支持する支持枠４５を、成
形ラインの搬送方向に対して平行な軸４６で回動自在に
支持し、前記支持枠を成形ラインの搬送方向に沿って複
数単一のフレーム４３に回転自在に支持し、該フレーム
の成形ラインの搬送方向の中央部に、成形ラインの搬送
方向に対して直交状に回動中心を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形ライン上に帯
状の金属板を搬送して、成形保持機構に支持された成形
ロールを用いて、徐々に円弧状に屈曲させて、最終的に
平板の長手方向両端部を突き合わせて電縫溶接して、電
縫管を製造する電縫管製造設備における成形ロールの保
持機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電縫管製造設備における成形
ラインの搬送方向の前段ゾーンであるか中段ゾーンであ
るか、後段ゾーンであるかにより、成形ロールの輪郭形
状が多様であり、また、成形方法の考え方によっても多
様な輪郭形状の成形ロールが使用されていた。

【０００３】例えば、成形される帯状金属板の断面形状
を円管形状に近づけるために、帯状金属板の幅方向を一
つの成形ロールで成形しようとすれば、成形ロールの輪
郭形状は目標とする断面形状に合わせるように個々に異
なる形状としなければならない。また、成形しようとす
る帯状金属板の幅方向の任意の点に左右一対の成形ロー
ルを押しつけて屈曲成形する方式においては、筒状のロ
ールを用いることができる。また、筒状のロールの途中
部の外径を徐々に細くしてくびれ部を形成した輪郭形状
のロールを用いることで、安定して金属板を倣わせるこ
ともできる。このように実用されている成形ロールの輪
郭形状は多種多様であり、それぞれに電縫管の製造実績
をあげている。

【０００４】そして、成形ロールは理論上或いは経験上
で決まる一定位置に位置決め固定し、その固定された成
形ロールに合わせて帯状金属板の断面形状を円弧状に倣
わして円管を成形するようにしていたのである。

【０００５】また、前記成形ロールの保持部は、基本的
に成形ロールを回動自在に軸受けに軸支され、保持部に
よって固定保持され、さらに、この保持部を成形させる
帯状金属板の幅、高さ等寸法に応じた任意の位置に位置
決め移動できる、位置決め移動機構上に架設されてい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術にお
いて、前記成形ロールの取り付け位置を理論上或いは経
験上からもっとも理想とする位置を導き出して、その位
置に成形ロールを配置していたが、実際には理想的な位
置を厳密に求めることは極めて困難であった。これは、
成形ライン上を搬送されている帯状金属板は三次元的に
連続的に変化しており、しかもその三次元連続変化形状
は金属板の板厚や板幅等の断面係数の違いや、金属板の
材質の違いによる降伏点や伸び率によっても、成形過程
の外乱要因となり、さらには、成形進行速度や金属板の
温度状態によっても影響を受けて成形ロールの配置が異
なるものなので、これらの複雑な要因により影響される
ために成形ロールの理想的な位置を、理論的に完全に解
析することは困難であり、経験的にカバーしていたので
あった。その為に、時には理想的な最適位置からずれた
位置に成形ロールが配置され、この状態で成形作業が行
われると、金属板の成形形状が不安定で、電縫溶接品質
が不安定となり、成形中に成形ロールにより過剰に押し
つける力が働いて電縫管の表面にスリ傷を付けてしまう
などの不具合が発生することが有った。

【０００７】特に、管径Ｄに対して板厚ｔが薄い大径薄
肉管（ｔ／Ｄが１．５％以下）の製造においては、金属
板の突き合わせる端部が波打つ波打ち現象（いわゆる、
エッジウエーブ）が生じていた。また、管径に対して板
厚が厚い小径厚肉管（ｔ／Ｄが１０％以上）の製造にお
いては成形過程で材料が捩じれるローリング現象が生じ
て、それぞれに管の製造が極めて困難な領域となり、一
般には電縫管の製造限界範囲と言われていた。

【０００８】また、帯状金属板の各製造段階において、
断面形状を円弧上に倣わせたり、製造する管口径が異な
る場合には、成形ロールの輪郭形状を製造段階の各位置
において個々に異なる形状のものを用いる必要があり、
その取り替え作業が煩雑であり、その取り替え作業時に
はラインを停止させる必要があり稼働率が悪くなり、ま
た、輪郭形状の異なる成形ロールが位置に合わせた個数
が必要となっているので、成形ロールを製造するコスト
とその管理に費用がかかっていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するた
めの手段を説明する。即ち、成形ライン上の帯状金属板
の両側を、成形ラインの搬送方向に対して直交した軸芯
を有する成形ロールで押し付け成形する電縫管成形機に
おいて、前記成形ロールを回転自在に支持する支持枠
を、成形ラインの搬送方向に対して平行な軸で回動自在
に支持したものである。また、前記支持枠を成形ライン
の搬送方向に沿って複数単一のフレームに回転自在に支
持し、該フレームの成形ラインの搬送方向の中央部に、
成形ラインの搬送方向に対して直交状に回動中心を設け
たものである。また、前記フレームの回動中心を支持す
る部材を、更に、前記回動中心及び搬送方向に対して直
交する軸で回転自在に支持したものである。また、前記
成形ロールを、位置決め移動機構を用いて成形ラインの
搬送方向に対して鉛直方向と左右方向に位置調整可能に
設けたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態を説明す
る。図１は電縫管の製造設備の全体概略図、図２は電縫
管の製造設備の他の実施例の全体概略図、図３は本発明
の成形ロール保持機構を有するスタンドの側面図部分断
面図、図４は同じく平面図、図５は同じく側面断面図、
図６は本発明の成形ロールの保持機構の平面図、図７は
同じく側面図一部断面図、図８は同じく正面図一部断面
図、図９は従来の固定支持した成形ロールによる金属板
の成形状態を示す図、図１０はローリング自在に支持し
た成形ロールにより金属板の成形状態を示す図、図１１
はヨーイング自在に一体的に支持した二個の成形ロール
により金属板の成形状態を示す正面図、図１２は同じく
正面図、図１３は従来の固定式の成形ロールによる金属
板の成形状態を示す側面図、図１４は金属板の成形状態
を示すＡ矢視より断面図、図１５は金属板の成形状態を
示すＢ矢視の断面図、図１６は二個の成形ロールをピッ
チング自在に一体的に支持した図である。

【００１１】まず、図１を用いて電縫管の製造設備の全
体構成について説明する。成形ラインの搬送方向の前段
側にブレークダウンスタンド２・２が配置された、ブレ
ークダウンゾーンが構成されている。本実施例において
二組のブレークダウンスタンド２・２が配置され、左右
に軸芯を有するブレークダウンロールが配置され、帯状
金属板を後方に送っている。その次の段階として、複数
組のケージロールスタント３・３・・・を配置したケー
ジゾーンが構成され、該ケージロールスタント３に本発
明の保持機構８によって保持される成形ロール９・９が
保持され、帯状金属板を円弧状に屈曲させて、金属板が
搬送されるにつれてその屈曲率を大きくしている。この
ケージゾーンの次段階には、複数組のフィンパスロール
スタンド４・４・・・が配置されている。該フィンパス
ロールスタンド４には、左右に軸芯を有するフィンパス
ロールが上下に配置され、金属板の幅方向の端部を突き
合わされて円管状とし、次に高周波溶接機５およびスク
イズロールスタンド１０によって突き合わせた継ぎ目が
溶接される。溶接後には、図示されていないサイジング
ロールスタンドを通過させて電縫管を円形に強制サイジ
ングし、電縫管の製造過程が終了し、切断等の次行程に
送られる。

【００１２】また、前記成形ロール９・９が保持される
保持機構８は、図２に示す製造設備に配置することもで
きる。この実施形態では、ブレークダウンスタンド２・
２の間位置に、本発明の保持機構８を有するサイドロー
ルスタンド６が配置され、最後部のブレークダウンスタ
ンド２とフィンパスロールスタンド４の間のクラスター
ロールスタンド７・７に保持機構８を介して成形ロール
９・９を支持させて、高周波溶接機５で継ぎ目を溶接
し、その後方のサイジングロールゾーンを通過させて円
形に強制サイジングし電縫管を製造したものである。

【００１３】前記ケージロールスタント３、サイドロー
ルスタンド６やクラスターロールスタンド７の成形ロー
ル９・９は、金属板の幅方向の両側より押さえ付けるよ
うに保持機構８を介して保持され、これらのスタンドは
略同一のものが用いられる。ケージロールスタント３を
用いて本発明の保持機構８及びこの保持機構８の支持す
るスタンド構成について説明する。

【００１４】図３〜図５で示したように、ケージロール
スタント３は、前記成形ラインの搬送方向に対して直角
（左右）に箱型のメインスタンド１１が配置され、該メ
インスタンド１１左右中央部に左右に軸芯を有する下部
ロール１２が下部支持台１３を介して軸支され、その下
部ロール１２の左右両側に位置決め移動機構としての縦
スライド支持台１４・１４が左右スライド自在に配置さ
れ、該縦スライド支持台１４に上下にスライド自在に保
持機構８が配置されている。この保持機構８が左右中央
に向けて対向して配置され、各二個の成形ロール９・９
が軸支され、成形ライン上を搬送される金属板の左右両
側を、成形ロール９・９と下方位置の下部ロール１２と
の三点で金属板を押し曲げるように支持している。

【００１５】前記下部ロール１２の下部支持台１３は、
図５に示すように、メインスタンド１１の前後方向（成
形ラインの搬送方向）の幅に略等しく形成され、下部支
持台１３前後部の下面より下方にスライド軸２２・２２
が突設され、スライド軸２２・２２が中央部のガイド筒
１５・１５内にスライド自在に挿入されている。前記下
部支持台１３前後中央下面より下方に筒枠１６が突設さ
れ、該筒枠１６下部内に上下に軸芯を有するボス１７が
嵌合されている。該ボス１７内周面にネジ溝が構成され
ている。

【００１６】一方、前記下部ロール１２下方のメインス
タンド１１中央下部にはギアケース１８が配設され、該
ギアケース１８には上下に軸芯を有するネジ軸１９が軸
支され、該ネジ軸１９が筒枠１６内に挿入され、途中部
が前記ボス１７内周面に螺合されている。

【００１７】前記ギアケース１８には、メインスタンド
１１下部に沿って左右に横架されている伝達軸２１の中
央部が連動連結されている。該伝達軸２１の端部は、メ
インスタンド１１端部の側方に配した昇降駆動モータ２
０の出力軸に連動連結され、この出力がギアケース１８
に伝達され、ギアケース１８内で変速してネジ軸１９を
正逆回転させている。このネジ軸１９の回転で、ネジ軸
１９上のボス１７が上下動して筒枠１６を介して下部支
持台１３を上下に昇降させ、昇降駆動モータ２０の駆動
を止めて下部ロール１２を所定位置に配置させるのであ
る。

【００１８】また、前記メインスタンド１１の端部の、
前記昇降駆動モータ２０の上方には、載置台２４が固設
されている。前記載置台２４の前後一方に保持機構８昇
降用の上下動調整モータ２５が載置されている。図４に
示す平面視のように、該上下動調整モータ２５の配置に
対して前後及び左右に位置をずらして左右スライドモー
タ２６が載置されている。該左右スライドモータ２６と
上下動調整モータ２５との各出力軸に、左右スライド伝
達軸２７と上下動伝達軸２８とが連動連結され、メイン
スタンド１１の全長に渡って軸支されている。

【００１９】また、前記左右スライド伝達軸２７は、外
周面にネジ溝が成形されたネジ軸であり、後述する如
く、縦スライド支持台１４に動力が伝達され、縦スライ
ド支持台１４をスライドさせ、上下動伝達軸２８より縦
スライド支持台１４内に動力が伝達され、保持機構８が
上下動される。

【００２０】また、前記メインスタンド１１の下部ロー
ル１２の左右両側で、前記上下動伝達軸２８（左右スラ
イド伝達軸２７）下方には、左右方向に伸延する二本の
ガイドレール３０・３０が前後に配置されている。該ガ
イドレール３０・３０上に縦スライド支持台１４下部が
スライド自在に係合されている。該縦スライド支持台１
４は、下部の摺動部１４ａと摺動部１４ａの左右途中部
より立設する立上フレーム１４ｂより成り、摺動部１４
ａ底面に係合体１４ｃ・１４ｃが形成され、該係合体１
４ｃ・１４ｃがガイドレール３０・３０をスライド自在
に係合し、ガイドレール３０・３０に沿って縦スライド
支持台１４が左右にスライドされる。

【００２１】また、前記立上フレーム１４ｂの内側面に
は、上下に伸延する縦ガイドレール３５・３５が前後に
二本配置され、該縦ガイドレール３５・３５に沿って、
固定スライド体３６が上下にスライドされ、該固定スラ
イド体３６内側面に保持機構８が固定されている。即
ち、固定スライド体３６外側面に上下及び左右に係合部
３６ａ・３６ａ・３６ａ・３６ａが固設され、該係合部
３６ａ・３６ａが縦ガイドレール３５にスライド自在に
係合されている。更に、前記固定スライド体３６には、
上下に孔３６ｂが開口され、該孔３６ｂ下部にボス部３
７が固設されている。該ボス部３７の内周面にはネジ溝
が穿設され、摺動部１４ａより上方に突設したネジ軸３
８途中部が螺合され、後述する如く回動されボス部３７
及び固定スライド体３６が上下動され、固定スライド体
３６とともに保持機構８が上下動されている。

【００２２】また、前記摺動部１４ａの左右端部にはボ
ス状の回転子３１・３１が枢支されている。前記摺動部
１４ａ内には、前記左右スライド伝達軸２７の途中部が
挿入され、左右スライド伝達軸２７上の途中部が回転子
３１・３１内に螺合されている。そして、図示せぬ制動
機構を介して摺動部１４ａに対して回転子３１・３１の
回転が制動されたり回転自在に操作されている。

【００２３】この制動機構の操作は外部より操作が行わ
れて、縦スライド支持台１４に対して回転子３１の回転
を制動した状態で、左右スライドモータ２６が駆動され
ると、左右スライド伝達軸２７の回転に従って回転子３
１が左右スライド伝達軸２７上を左右に移動し、この回
転子３１の移動に伴われて縦スライド支持台１４が左右
に移動される。前記制動機構を操作して回転子３１の回
転を自在とすることで、左右スライドモータ２６の駆動
で左右スライド伝達軸２７が回転しても、この回転に伴
われて回転子３１が回転し、前後に移動されず縦スライ
ド支持台１４が左右に移動されることがない。

【００２４】即ち、左右何方かの縦スライド支持台１４
の制動機構を作動し、他方を非作動状態とし、左右スラ
イドモータ２６を駆動することで、制動機構を作動した
側の縦スライド支持台１４を左右に移動させ、一側の成
形ロール９・９の左右位置が調整される。同様に逆側の
縦スライド支持台１４を左右にスライドさせて、両側の
成形ロール９・９の位置が調整されるのである。尚、前
記制動機構としては、単に、ピンを用いて摺動部１４ａ
を貫通して回転子３１外周面内に挿入させて回転不能と
する簡単な構成により行うことができる。

【００２５】また、前記上下動伝達軸２８の途中部が摺
動部１４ａ内に挿入されている。前記上下動伝達軸２８
はスプライン軸であり、摺動部１４ａ内の図示せぬギア
がスライド自在に係合され、図示せぬクラッチ機構や伝
動ギア機構を介してネジ軸３８に動力が伝達されてい
る。よって、前記縦スライド支持台１４が左右にスライ
ドされている間や、停止されている場合にも、上下動調
整モータ２５が駆動されると、前記ネジ軸３８が回転さ
れ、ボス部３７とともに固定スライド体３６が上下動
し、保持機構８及び成形ロール９・９の上下位置が調整
されるのである。

【００２６】次に、前記保持機構８の構成について説明
する。図６〜図８に示すように、前記保持機構８には、
金属板の搬送方向（成形ラインの搬送方向）に沿って前
後に二個の成形ロール９・９が枢支されている。保持機
構８は、成形ロール９・９を軸受け部４４・４４等を介
して枢支する揺動フレーム４３と、該揺動フレーム４３
を回動自在に支持するロールホルダ４０等より構成さ
れ、該ロールホルダ４０が前述した固定スライド体３６
内端部に固定され成形ラインに対して上下及び左右に移
動調整される。

【００２７】即ち、前記揺動フレーム４３の内側端部に
は、図６の両端部と中央部に軸受け部４４・４４・４４
が固設されている。隣り合う軸受け部４４・４４の間に
は、四角形状の枠体であるロール支持枠４５が枢支され
ている。この二個のロール支持枠４５・４５には、ロー
ル軸４７が嵌入され、該ロール軸４７外周面に嵌合した
ベアリング等の枢支部５０を介して成形ロール９が枢支
されている。前記ロール軸４７をロール支持枠４５にベ
アリング等を用いて枢支する構成とせず、ロール支持枠
４５に嵌入させる構成として、成形ロール９の支持剛性
を高くしている。更に、前記ロール軸４７上部に溝４７
ａが形成され、ロール支持枠４５上面に螺合したキープ
レート５１が挿入され、抜け止めが行われると同時に成
形ロール９の支持剛性が高くなり、成形ロール９で力強
く金属板を押し付けて成形することができる。

【００２８】前記成形ロール９の外周面には、中央部の
外径を細くした形状に形成され、左右の保持機構８・８
で対向して支持される成形ロール９・９で、金属板の幅
方向の外側を押し付けて、成形ロール９の凹状面に沿っ
て倣わせている。この時に、金属板の板厚や板幅等の外
乱によって、金属板の屈曲が図９の二点鎖線のように予
定より大くなったり、小さくなったりした場合には、従
来においては、成形ロール９・９の輪郭形状に沿って倣
わせることができず、この場合は、金属板の幅方向の端
部を倣わせる距離が、幅方向の他の部分より長くなり、
端部が伸ばされて大径薄肉管の製造においては、金属板
の突き合わせる端部が波打つ波打ち現象が生じていた。
また、小径厚肉管の製造においては塑性変形されたり、
左右の押し込む力の差より金属板の全体が捩じれるとい
った現象が発生し易いものであった。

【００２９】本発明において、成形ロール９は成形ライ
ンの搬送方向に対して鉛直方向に設けたロール軸４７に
回転自在に枢支され、さらに、このロール軸４７の両側
を嵌入固定したロール支持枠４５が、ロール軸４７に対
して直角であり成形ラインの搬送方向と平行状に位置す
る水平シャフト４６に軸支されている。即ち、前記成形
ロール９は、図８中の二点鎖線９’のように、水平シャ
フト４６を回動中心として成形ラインの搬送方向に対し
てローリングできるようにしている。

【００３０】従って、成形ロール９・９が押し付ける作
用力の最も少ない安定した位置に回動され、図１０に示
すようにローリングされ、例えば、ロール軸４７・４７
を逆「ハ」字状にローリングされて、成形ロール９・９
で確実に金属板を倣わせることができ、小径厚肉管の製
造においても金属板の幅方向の端部のみが伸ばされて波
打ち現象を生じさせたりすることがなく。大径薄肉管の
製造においても、塑性変形させたり、左右の押し込む力
の差より金属板の全体が捩じれるといった現象が発生す
ることがないのである。

【００３１】そして更に、本発明において二個の前記成
形ロール９・９を支持する揺動フレーム４３は、ロール
ホルダ４０に回動自在に支持されている。即ち、前記ロ
ールホルダ４０内にローリング体４１の一側が挿入して
枢支され、該ローリング体４１の他側が図８に示すよう
に外側が側面視で「コ」字状に形成された揺動フレーム
４３に挿入され、両者を垂直シャフト４２が貫通して、
枢結される構成としている。該垂直シャフト４２の軸心
とローリング体４１の軸心は直交するように配設されて
いる。また、前記ロールホルダ４０端部より内側にスト
ッパー５３が突設され、揺動フレーム４３の開放面内に
挿入され揺動フレーム４３のピッチング量が一定角度で
規制されている。

【００３２】前記ローリング体４１は、成形ラインの搬
送方向に対して水平で直角方向に向けて軸芯を有し、成
形ラインの搬送方向に対して揺動フレーム４３を介して
成形ロール９・９を、図５に示す矢印のように上下方向
に回動（ピッチング）させるものである。また、垂直シ
ャフト４２は、成形ラインの搬送方向に対して直角に軸
芯を有し、揺動フレーム４３を介して成形ロール９・９
を、図６の矢印に示すように、成形ラインの搬送方向に
対して水平方向に回動（ヨーイング）させるものであ
る。

【００３３】また、前記垂直シャフト４２をローリング
体４１内に枢支させたことによって、揺動フレーム４３
を回動自在に支持する構成をコンパクトにすることがで
きる。更に、垂直シャフト４２の上途中部には、溝４２
ａが形成され、水平回動フレーム４３上面に螺合したキ
ープレート５２が挿入され、垂直シャフト４２の抜け止
めが行われ、簡単な構成で強固に連結した支持構成と
し、成形ロール９を力強く金属板を押し付けて成形させ
ることができる。

【００３４】このように構成したことによって、金属板
の成形中において金属板の円弧状の屈曲率が大きくな
り、図１１に示すように、搬送方向の下流側より上流側
の金属板の方が太くなった状態で安定して成形されてい
る。そして、この成形中の金属板に何らかの外乱が働い
て、下流側の成形ロール９が上流側より金属板の幅方向
に押し込む反力が強く働くと、従来の固定式の成形ロー
ル９・９では金属板は無理に矯正され、この為に、成形
中の金属板には、不要な残留歪みや残留応力が発生し、
塑性変形が生じていた。

【００３５】本発明において、前記揺動フレーム４３
を、垂直シャフト４２を中心に水平方向に回動自在とし
たことで、図１１に示す状態より図１２に示すように、
上流側の成形ロール９と下流側の成形ロール９が金属板
から受ける金属板の幅方向の反力が均等となる位置まで
自動的に回動され、上流側若しくは下流側の成形ロール
９に、大きな成形力が部分的に金属板に作用することが
なくなり、塑性変形を生じることがなく、金属板の表面
にスリ傷を付けることもないのである。

【００３６】また、成形中における金属板の断面形状
は、上流側より下流側とで円弧状の屈曲率が異なると、
図１３に示すように、例えば、上流側で適所位置を倣わ
していても、何らかの外乱が働いて断面形状の屈曲した
状態が変わると、例えば上流側では図１４の二点鎖線に
示す如く金属板の縦方向に押さえ付ける力が弱くなり、
下流側では図１５に示す如く縦方向に押さえ付ける力が
強くなることがあった。成形ロール９が固定式である
と、この場合には、下流側の成形ロール９でうまく倣わ
せることができず、下流側で成形ロール９で金属板を押
し付ける力が強くなりこの部分で残留応力を発生しやす
いものとなっていた。

【００３７】本発明において、前後に二組の成形ロール
９・９を支持する揺動フレーム４３を、ローリング体４
１を中心に回転自在に支持しており、図１６に示すよう
に、上流側若しくは下流側の成形ロール９の一方が金属
板から縦方向に受ける反力が大きくなると、下方に下が
って他方の成形ロール９を持ち上げて金属板へ押し付け
ている。よって、前後二組の成形ロール９・９によっ
て、金属板を押し付けて倣わせる成形力が何れか一方に
偏ることがなく、バランスの取れた位置に移動させるこ
とができる。従って、大きな成形力が部分的に金属板に
作用することがなくなり、塑性変形を生じることがな
く、金属板の表面にスリ傷を付けることもないのであ
る。

【００３８】また、これらの揺動フレーム４３のローリ
ング体４１回りの回動と、垂直シャフト４２回りの回動
と、各成形ロール９・９の水平シャフト４６回りの回動
の何れかのみが行われるのでなく、これらの三種類の回
動が複合的に行われている。即ち、前記揺動フレーム４
３がローリング体４１を中心に回動して、上流側と下流
側の成形ロール９・９を上下にバランスの良い位置に回
動させて、両成形ロール９・９が金属板に均等に押し付
けられるとともに、水平シャフト４６を中心に成形ロー
ル９・９自身が回動させることで、金属板の適所位置を
成形ロール９・９で確実に倣わすことができるのであ
る。また、この時に、上流若しくは下流側の何れかが、
金属板から幅方向への反力が大きくなった場合に、垂直
シャフト４２回りに揺動フレーム４３が回動され、上流
側若しくは下流側の成形ロール９に、大きな成形力が部
分的に金属板に作用することがなくなり、金属板中に残
留応力等を発生させることがないのである。

【００３９】そして、この成形ロール９・９の保持機構
８が、固定スライド体３６を介して縦スライド支持台１
４に上下方向に取付位置を調整自在に構成され、さらに
はこの縦スライド支持台１４がメインスタンド１１に対
して左右にスライド自在に取付られており、成形する管
口径に合わせて、保持機構８が上下左右に移動され、成
形ロール９・９位置を調整することができるのである。
そして、前述した揺動フレーム４３の水平及び垂直方向
の回動と、成形ロール９自身が水平シャフト４６を中心
に回動され、管口径に合わせて成形ロール９が移動さ
れ、成形される金属板の幅や厚みに合わせられ、残留応
力等を発生させることなく目的の管口径の円管状に成形
することができるのである。また、一種類の成形ロール
９によって、様々な種類、口径の電縫管を成形すること
ができ、成形ロール９を交換することなく交換する手間
がかからないのでその分、成形ラインの稼働率を向上す
ることができる。さらに、輪郭形状の異なる成形ロール
を管理するといった、負担やその管理に費用がなくな
り、製造コストを大幅に削減することができるのであ
る。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
次のような効果を奏するものである。即ち、請求項１記
載のように、成形ライン上の帯状金属板の両側を、成形
ラインの搬送方向に対して直交した軸芯を有する成形ロ
ールで押し付け成形する電縫管成形機において、前記成
形ロールを回転自在に支持する支持枠を、成形ラインの
搬送方向に対して平行な軸で回動自在に支持したので、
成形ロールが押し付ける作用力が最も小さい位置に回動
されて安定した状態で成形できるようになり、成形ロー
ルで確実に金属板を倣わせることができ、小径厚肉管の
製造においても金属板の幅方向の端部のみが伸ばされて
波打つ現象を生じさせたりすることがなく。大径薄肉管
の製造においても、塑性変形させたり、左右の押し込む
力の差より金属板の全体が捩じれるといった現象が発生
させるといった不具合を生じることがなく、管の製造が
極めて困難な領域を少なくし、多様な種類の電縫管の製
造が可能となったのである。

【００４１】また、請求項２記載のように、前記支持枠
を成形ラインの搬送方向に沿って複数単一のフレームに
回転自在に支持し、該フレームの成形ラインの搬送方向
の中央部に、成形ラインの搬送方向に対して直交状に回
動中心を設けたので、金属板の成形中に何らかの外乱が
働いて金属板の断面形状の屈曲状態が変わり、上流側若
しくは下流側の一方の成形ロールで金属板を幅方向に押
さえ付ける力が弱くなり、他方が強くなる場合がある
が、この場合に、上流側及び下流側の両成形ロールを支
持するフレームを、搬送方向に対して鉛直状にフレーム
の回動中心を設けて、両成形ロールを水平方向に回動さ
せることで、両成形ロールによって、金属板を押し付け
て倣わせる成形力が何れか一方に偏ることがなくなり、
バランスの取れた位置に移動させる。従って、大きな成
形力が部分的に金属板に作用することがなくなり、塑性
変形を生じることがなく、金属板の表面にスリ傷を付け
ることもないのである。また、溶接後に電縫管全体の捩
じりを矯正する負担が低減され、精度の高い管を製造す
ることができる。更には管の製造が極めて困難な領域を
少なくし、多様な種類の電縫管の製造が可能となる。

【００４２】また、請求項３記載のように、前記フレー
ムの回動中心を支持する部材を、更に、前記回動中心及
び搬送方向に対して直交する軸で回転自在に支持したの
で、金属板の成形中に何らかの外乱が働いて金属板の断
面形状の屈曲状態が変わり、上流側若しくは下流側の一
方の成形ロールで金属板を縦方向に押さえ付ける力が弱
くなり、他方が強くなる場合があっても、両成形ロール
を支持するフレームを、成形ラインの搬送方向をＸ方向
とした場合、Ｙ軸やＺ軸を回動中心として両成形ロール
を回動させて、金属板を押し付けて倣わせる成形力が偏
ることなく、バランスの取れた位置に移動させ、塑性変
形を生じることがなく、金属板の表面にスリ傷を付ける
こともなくすことができるのである。また、溶接後に電
縫管全体の捩じりを矯正する負担が低減され、精度の高
い管を製造することができる。更には管の製造が極めて
困難な領域を少なくし、多様な種類の電縫管の製造が実
現されるのである。

【００４３】また、請求項４記載のように、前記成形ロ
ールを、位置決め移動機構を用いて成形ラインの搬送方
向に対して鉛直方向と左右方向に位置調整可能に設けた
ので、成形する管口径に合わせて、成形ロールが上下及
び左右に移動され、成形ロール位置を調整することがで
きるのである。そして、フレームの水平及び垂直方向へ
の回動と、成形ロール自身の成形ラインの搬送方向を回
動中心としての回動によって、成形される金属板の幅や
厚みに合わせて成形ロール側が自在が移動され、残留応
力等を発生させることなく目的の管口径の円管状に成形
することができるのである。その為に、成形ロールを交
換することなく様々な種類、口径の電縫管を成形するこ
とができ、交換する手間がかからないのでその分、成形
ラインの稼働率が高く、生産性を向上できるのである。
さらには、輪郭形状の異なる成形ロールを管理するとい
った、負担やその管理に費用がなくなり、製造コストを
大幅に削減することができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】電縫管の製造設備の全体概略図である。

【図２】電縫管の製造設備の他の実施例の全体概略図で
ある。

【図３】本発明の成形ロール保持機構を有するスタンド
の側面図部分断面図である。

【図４】同じく平面図である。

【図５】同じく側面断面図である。

【図６】本発明の成形ロールの保持機構の平面図であ
る。

【図７】同じく側面図一部断面図である。

【図８】同じく正面図一部断面図である。

【図９】従来の固定支持した成形ロールによる金属板の
成形状態を示す図である。

【図１０】ローリング自在に支持した成形ロールにより
金属板の成形状態を示す図である。

【図１１】ヨーイング自在に一体的に支持した二個の成
形ロールにより金属板の成形状態を示す正面図である。

【図１２】同じく正面図である。

【図１３】従来の固定式の成形ロールによる金属板の成
形状態を示す側面図である。

【図１４】金属板の成形状態を示すＡ−Ａ矢視より断面
図である。

【図１５】金属板の成形状態を示すＢ−Ｂ矢視の断面図
である。

【図１６】二個の成形ロールをピッチング自在に一体的
に支持した図である。

【符号の説明】

８ 保持機構 ９ 成形ロール １４ 縦スライド支持台 ４１ ローリング体 ４２ 垂直シャフト ４３ 揺動フレーム ４６ 水平シャフト ４７ ロール軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 紘一 神戸市西区室谷２丁目11番２ 日下部電機 株式会社内 Ｆターム(参考） 4E028 CA02 CA11 CA13 CA18 4E063 AA01 BB06 EA07 JA06 JA07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形ライン上の帯状金属板の両側を、成
   形ラインの搬送方向に対して直交した軸芯を有する成形
   ロールで押し付け成形する電縫管成形機において、前記
   成形ロールを回転自在に支持する支持枠を、成形ライン
   の搬送方向に対して平行な軸で回動自在に支持したこと
   を特徴とする電縫管成形機の成形ロール保持機構。
2. 【請求項２】 前記支持枠を成形ラインの搬送方向に沿
   って複数単一のフレームに回転自在に支持し、該フレー
   ムの成形ラインの搬送方向の中央部に、成形ラインの搬
   送方向に対して直交状に回動中心を設けたことを特徴と
   する請求項１記載の電縫管成形機の成形ロール保持機
   構。
3. 【請求項３】 前記フレームの回動中心を支持する部材
   を、更に、前記回動中心及び搬送方向に対して直交する
   軸で回転自在に支持したことを特徴とする請求項２記載
   の電縫管成形機の成形ロール保持機構。
4. 【請求項４】 前記成形ロールを、位置決め移動機構を
   用いて成形ラインの搬送方向に対して鉛直方向と左右方
   向に位置調整可能に設けたことを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２または請求項３記載の電縫管成形機の成形
   ロール保持機構。